Дали навистина ги разбирате центрифугалните пумпи? 8 инженерски прашања што влијаат на сигурноста на пумпата

Ø П1: Зошто всисната цевка е обично една големина поголема од всисната млазница на пумпата?

Ова е многу честа практика кај инсталациите на центрифугални пумпи.

Во многу апликации,номиналниот дијаметар на вшмукувачката цевка е избран за една големина поголема од вшмукувачката млазница на пумпатаЗа поврзување на цевката со пумпата нормално се користи соодветен ексцентричен редуктор.

Зошто?

Постојат три главни причини:

Зошто најчесто се користи ексцентричен редуктор?

За хоризонтални вшмукувачки цевки,ексцентричен редуктор со рамен врвнајчесто се користи за да се минимизира можноста за формирање воздушни џебови во всисната линија.

Сепак, ова не е апсолутно правило за секоја инсталација.

Ориентацијата на редукторот треба да се одреди врз основа на распоредот на пумпата, наклонот на цевките, карактеристиките на течноста и можноста за акумулација на воздух.

Инженерски принцип

Целта не е едноставно да се направи всисната цевка „за еден број поголема“.

Дизајнот треба да земе предвид:

• · Брзина на вшмукување
• · Триење и локални загуби на притисок
• · NPSHa
• · Шема на проток на влезот на пумпата
• · Рамен должина на цевката
• · Локација на лактите и вентилите
• · Можност за воздушни џебови

Ø П2: Зошто контролниот вентил е често помал од главната цевка?

За разлика од вшмукувачките цевки, контролните вентили не се секогаш избрани со ист номинален дијаметар како главниот цевковод.

На пример:

Постојат неколку причини за оваа практика.

1. Пониска цена

Помал вентил генерално чини помалку од вентил со ист дијаметар како главниот цевковод.

2. Подобар опсег на контрола

Контролниот вентил го регулира протокот со промена на неговото отворање.

Ако вентилот е преголем, може да работи на многу мал отвор под нормални услови. Ова може да го намали неговиот ефективен опсег на контрола и да ја отежни прецизната контрола на протокот.

Помал вентил со соодветна големина може да работи во посоодветен опсег на отворање.

3. Компромисот е поголем губиток на притисок

Помал вентил ја зголемува брзината на проток и затоа го зголемува падот на притисокот.

Значи, принципот не е:

Вентилот треба да биде правилно избран врз основа на:

• · Брзина на проток
• · Диференцијален притисок
• · Cv/Kv
• · Потребен контролен опсег
• · Дозволен пад на притисок

Ø П3: Дали вшмукувачкиот влез на центрифугалната пумпа секогаш има потреба од позитивен притисок?

Не.

Честа заблуда е дека притисокот на вшмукување на центрифугалната пумпа секогаш мора да биде над атмосферскиот притисок.

Всушност, многу пумпи можат да работат со нивото на течноста под централната линија на пумпата, што ѝ овозможува на пумпата да ја крева течноста одоздола.

Сепак, клучното прашање не е само дали пумпата може да ја „крене“ течноста.

Вистинскиот систем мора да го задоволи потребниот NPSH услов:

Како што се зголемува подигнувањето на вшмукувачкиот притисок, притисокот на влезот на пумпата се намалува и загубите на вшмукувачката линија стануваат позначајни.

Затоа, колку е поголемо всиснувањето, толку повнимателно треба да се провери системот за ризик од кавитација.

Ø П4: Дали е потребен неповратен вентил на страната на празнење на пумпата?

Во многу системи за пумпање,Вентилот за празнење е важен дел од дизајнот на системот.

Главно нуди три придобивки.

1. Спречува обратен тек

Кога пумпата ќе застане, разликите во притисокот во системот можат да предизвикаат течноста да тече назад кон пумпата.

Неповратниот вентил го спречува овој обратен проток.

2. Спречува обратна ротација

Обратниот тек може да предизвика роторот на пумпата да се ротира наназад.

Во зависност од распоредот на пумпата и погонот, ова може да предизвика проблеми со:

• · Механички заптивки
• · Лежишта
• · Спојки
• · Моторна или друга погонска опрема

3. Помага во одржувањето на исполнет цевковод

Во некои системи, одржувањето на течноста во линијата за празнење е важно за сигурно рестартирање и работа на системот.

Сепак, типот на вентилот, положбата на инсталација и карактеристиките на затворање треба да се изберат според реалниот систем.

За системи чувствителни на хидрауличен удар, потребни се дополнителни мерки како што сенеповратни вентили што не се тресат, неповратни вентили што бавно се затвораат, воздушни вентили или уреди за заштита од пренапонможе да биде потребно.

Ø П5: Кој е идеалниот распоред на цевките за систем на центрифугална пумпа?

Нестабилноста на пумпата понекогаш не е предизвикана од самата пумпа, туку од лошиот распоред на цевките.

Еден вообичаен проблем е:

Идеално

Во одредени системи за пумпање, испусниот цевковод треба континуирано да се искачува кон приемниот резервоар или дестинацијата на системот.

Ова им овозможува на воздухот што влегува во системот да се движи кон највисоката точка и на крајот да излезе.

Поедноставен идеален аранжман е:

Што се случува во реалните проекти?

Во реалните инсталации, цевководите често вклучуваат долги хоризонтални делови.

Долгиот хоризонтален дел не е нужно проблем.

Клучот е да се избегне непотребно:

• · Највисоки точки
• · Ниски точки
• · Обратни падини
• · Локации каде што може да се акумулира воздух

Доколку не може да се избегне висока точка, соодветенвентил за ослободување на воздух / воздушен вентилможе да биде потребно.

Што ако контролен вентил е инсталиран близу крајот на цевководот?

Локацијата на контролниот вентил треба да се земе предвид заедно со нивото на резервоарот, притисокот низводно, падот на притисокот на вентилот и ризикот од кавитација.

Системот треба да одржува доволен притисок на вентилот и да избегнува услови на работа што би можеле да доведат до кавитација.

Основниот принцип е:

Ø П6: Како можете да ја проверите работата на пумпата на терен?

Еден од најсигурните методи е споредувањетореални мерења на терен со кривата на перформансите на пумпата од производителот.

Типични мерења вклучуваат:

• · Брзина на проток
• · Притисок на вшмукување
• · Притисок на празнење
• · Брзина на пумпата
• · Разлика во височината помеѓу точките за мерење на притисокот и централната линија на пумпата

Каде треба да се инсталираат манометри за притисок?

Манометрите за притисок треба да се инсталираат што е можно поблиску до вшмукувачките и празнечките млазници на пумпата.

Треба да се евидентира и разликата во височината помеѓу точките за мерење на притисокот и централната линија на пумпата.

Главата на пумпата не е едноставно:

Пресметката треба да ја земе предвид и разликата во височината и, каде што е релевантно, ефектите од брзината.

Како може да се измери брзината на проток?

Идеално, користете соодветен уред за мерење на проток, како што е:

• · Магнетен мерач на проток
• · Ултразвучен мерач на проток
• · Мерач на проток на турбина
• · Друга соодветна опрема за мерење на проток

Доколку не е достапен мерач на проток, протокот понекогаш може да се процени со мерење на времето потребно за полнење на резервоар со познат волумен.

Можеме ли да ја провериме само главата за исклучување?

Да, за основна проверка на перформансите.

Наглава за исклучувањесе јавува при нулти проток, па затоа не е потребно мерење на протокот.

Споредувањето на измерената напонска глава за исклучување со кривата на производителот може да помогне да се утврди дали:

• · Пумпата работи со правилна брзина
• · Инсталиран е точниот дијаметар на работното коло
• · Перформансите на пумпата генерално се во согласност со очекуваната крива

Сепак:

Работата со нулти проток може да предизвика прегревање, внатрешна рециркулација, оштетување на механичките заптивки и други проблеми.

А што е со ефикасноста на пумпата?

Мерењето на ефикасноста е посложено бидејќи влезната моќност на вратилото на пумпата мора точно да се одреди.

При теренско тестирање, ова може да вклучува мерење на влезната моќност на моторот и земање предвид на ефикасноста на моторот и менувачот, или директно мерење на вртежниот момент и брзината на вратилото.

Ø П7: Како вискозитетот на течноста влијае на перформансите на центрифугалната пумпа?

Повеќето криви на перформанси на центрифугалните пумпи се базираат на тестирање сочиста вода под стандардни услови.

Кога пумпаната течност има значително поголем вискозитет од водата, перформансите на пумпата можат значително да се променат.

Типични ефекти вклучуваат:

• · Долен проток
• · Долна глава
• · Пониска ефикасност
• · Поголема потреба од енергија

Затоа:

Треба да се земат предвид вистинскиот вискозитет на течноста, густината, температурата и работната точка.

За високо вискозни течности, ефикасноста на центрифугалната пумпа може значително да се намали.

Во зависност од апликацијата,пумпи со позитивно поместување, како што се завртките, запчаниците или ротационите пумпи, може да обезбедат подобро решение.

Не постои единствена вредност на вискозитет што може да се користи како универзална граница за секоја центрифугална пумпа. Соодветноста на пумпата треба да се оцени врз основа на реалната примена и дизајнот на пумпата.

П8: Може ли пумпата да работи било каде во опсегот на проток прикажан на нејзината крива на перформанси?

Не мора нужно.

Фактот дека се појавува точка на кривата на пумпата не значи дека таа е соодветна точка за континуирано работење.

Центрифугалната пумпа нормално треба да работи што е можно поблиску до нејзините:

Многу апликации се насочени кон нормален работен опсег околу80%–120% од протокот на BEP, но вистинскиот дозволен работен опсег секогаш треба да се базира на препорачаната работна рамка од производителот.

Зошто треба да се избегнува продолжена работа со низок проток?

Кога протокот е значително под BEP, пумпата може да доживее:

• · Внатрешна рециркулација
• · Покачување на температурата
• · Зголемени радијални оптоварувања
• · Повисоки вибрации
• · Абење на механички заптивки
• · Зголемени оптоварувања на лежиштата

Доколку континуираното работење со низок проток е неизбежно, можните решенија вклучуваат:

Опција 1: Заобиколница / линија за рециркулација со минимален проток

Дел од течноста континуирано се враќа кон изворот на вшмукување или на друга соодветна локација.

Опција 2: Погон со променлива брзина

VFD може да се користи за намалување на брзината на пумпата и подобро усогласување на излезот на пумпата со фактичката побарувачка на системот.

А што е со прекумерниот проток?

Работата премногу десно од кривата на пумпата може да создаде проблеми, вклучувајќи:

• · Повисок NPSHr
• · Намалена маргина на NPSH
• · Кавитација
• · Зголемени вибрации
• · Преоптоварување на моторот
• · Намалена ефикасност

Затоа:

Преферираната работна точка е нормално блиску до проектираната работна точка и BEP, а останува во рамките на дозволениот работен опсег на производителот.